Вызванные потенциалы головного мозга – это современный метод тестирования функции и работоспособности анализаторов коры больших полушарий. Данный метод позволяет регистрировать ответы высших анализаторов на различные внешние искусственные раздражители. Наиболее используемые и широко распространенные раздражители являются зрительные (регистрация визуальных вызванных потенциалов), слуховые (для регистрации акустических вызванных потенциалов) и соматосенсорные соответственно.

Процесс непосредственно регистрации потенциалов осуществляется с помощью микроэлектродов, которые подводятся вплотную к нервным клеткам определенного участка коры большого мозга. Свое название микроэлектроды получили потому, что их размеры и диаметр не превышает и одного микрона. Такие маленькие приборы представляются прямыми стержнями, которые состоят из высокоомной изолированной проволоки с заточенным регистрирующим кончиком. Сам микроэлектрод закрепляется и соединяется с усилителем сигнала. Сведения о последнем поступают на экраны мониторов, и регистрируется на магнитной ленте.

Однако это считается инвазивным методом. Существует также и не инвазивный . Вместо подведения микроэлектродов к клеткам коры, исследуемому электроды прикрепляются к коже головы, шеи, туловища или колен – в зависимости от цели проведения эксперимента.

Методика вызванных потенциалов используется для изучения деятельности сенсорных систем головного мозга, также этот метод применим в области когнитивных (умственных) процессов. Суть технологии заключается в регистрации биоэлектрических потенциалов, образовывавшиеся в мозгу в ответ на внешний искусственный раздражитель.

Вызванный ответ мозгом принято классифицировать в зависимости от скорости реакции нервной ткани:

• Коротко-латентные – скорость реакции до 50 миллисекунд.
• Средне-латентные – скорость реакции от 50 до 100 миллисекунд.
• Длинно-латентные – реакция от 100 миллисекунд и выше.

Разновидностью данного метода являются двигательные вызванные потенциалы. Они фиксируются и снимаются с мускулов тела в ответ на действие на нервную ткань моторной области коры полушарий электрическим или магнитным воздействием. Такой прием называется транскраниальная магнитная стимуляция. Эта технология применима в диагностике болезней кортико-спинального тракта, то есть путей, проводящих нервные импульсы от коры до спинного мозга.

Основными свойствами, которыми обладают вызванные потенциалы, являются латентный период, амплитуда, полярность и форма сигнала.

Виды

Каждый вид подразумевает не только общий, но и специфический подход к исследованию деятельности коры.

Зрительные ВП

Зрительные вызванные потенциалы головного мозга – это метод, предполагающий регистрацию ответов коры больших полушарий на действие внешних раздражителей, таких как световая вспышка. Методика проведения выглядит следующим образом:

• Активные электроды крепятся к коже теменной и затылочной области, а референтный (относительно которого проводится измерение) электрод крепится к коже лба.
• Пациент закрывает один глаз, и взор второго направляет на монитор, откуда подается световая стимуляция.
• Затем меняют глаза и проводят тот же опыт.

Слуховые ВП

Акустические вызванные потенциалы появляются в ответ на стимуляцию слуховой коры поочередными звуковыми щелчками. Пациенту звук подается сначала на левое ухо, затем – на правое. Уровень сигнала высвечивается на мониторе и проводится интерпретация полученных результатов.

Соматосенсорные ВП

Данный метод предполагает регистрацию возникающих в ответ на биоэлектрическую стимуляцию периферических нервов. Проведение методики состоит из нескольких этапов:

• Стимулирующие электроды крепятся к коже исследуемого в тех местах, где проходят чувствительные нервы. Как правило, такие места находятся в области запястья, колена или лодыжки. Регистрирующие же электроды крепятся к коже головы над сенсорной областью коры конечного мозга.
• Старт стимуляции нервов. Актов раздражения нервов должно быть не менее 500 раз.
• Вычислительные машины усредняют показатель скорости и выводят результат в виде графика.

Диагностика

Соматосенсорные вызванные потенциалы применяются при диагностике различных заболеваний нервной системы, среди которых дегенеративные, демиелинизирующие, сосудистые патологии нервной ткани. Этот метод также является подтверждающим при диагностике полинейропатии при сахарном диабете.

Электроэнцефалография - метод регистрации и анализа электроэнцефалограммы (ЭЭГ), т.е. суммарной биоэлектрической активности, отводимой как со скальпа, так и из глубоких структур мозга . Последнее у человека возможно лишь в клинических условиях. В 1929 г. австрийский психиатрХ. Бергеробнаружил, что с поверхности черепа можно регистрировать "мозговые волны". Он установил, что электрические характеристики этих сигналов зависят от состояния испытуемого. Наиболее заметными были синхронные волны относительно большой амплитуды с характерной частотой около 10 циклов в секунду. Бергер назвал их альфа-волнами и противопоставил их высокочастотным "бета-волнам", которые проявляются тогда, когда человек переходит в более активное состояние. Открытие Бергера привело к созданию электроэнцефалографического метода изучения мозга, состоящего в регистрации, анализе и интерпретации биотоков мозга животных и человека. Одна из самых поразительных особенностей ЭЭГ - ее спонтанный, автономный характер. Регулярная электрическая активность мозга может быть зафиксирована уже у плода (т.е. до рождения организма) и прекращается только с наступлением смерти. Даже при глубокой коме и наркозе наблюдается особая характерная картина мозговых волн. Сегодня ЭЭГ является наиболее перспективным, но пока еще наименее расшифрованным источником данных для психофизиолога.

Условия регистрации и способы анализа ЭЭГ. В стационарный комплекс для регистрации ЭЭГ и ряда других физиологических показателей входит звукоизолирующая экранированная камера, оборудованное место для испытуемого, моногоканальные усилители, регистрирующая аппаратура (чернилопишущий энцефалограф, многоканальный магнитофон). Обычно используется от 8 до 16 каналов регистрации ЭЭГ от различных участков поверхности черепа одновременно. Анализ ЭЭГ осуществляется как визуально, так и с помощью ЭВМ. В последнем случае необходимо специальное программное обеспечение.

По частоте в ЭЭГ различают следующие типы ритмических составляющих:

• дельта-ритм (0,5-4 Гц);

  тэта-ритм (5-7 Гц);

  альфа-ритм (8-13 Гц) - основной ритм ЭЭГ, преобладающий в состоянии покоя;

  мю-ритм - по частотно-амплитудным характеристикам сходен с альфа-ритмом, но преобладает в передних отделах коры больших полушарий;

  бета-ритм (15-35 Гц);

  гамма-ритм (выше 35 Гц).

Следует подчеркнуть, что подобное разбиение на группы более или менее произвольно, оно не соответствует никаким физиологическим категориям. Зарегистрированы и более медленные частоты электрических потенциалов головного мозга вплоть до периодов порядка нескольких часов и суток. Запись по этим частотам выполняется с помощью ЭВМ.

Другая важная характеристика электрических потенциалов мозга - амплитуда, т.е. величина колебаний. Амплитуда и частота колебаний связаны друг с другом. Амплитуда высокочастотных бета-волн у одного и того человека может быть почти в 10 раз ниже амплитуды более медленных альфа-волн. Важное значение при регистрации ЭЭГ имеет расположение электродов, при этом электрическая активность одновременно регистрируемая с различных точек головы может сильно различаться. При записи ЭЭГ используют два основных метода: биполярный и монополярный. В первом случае оба электрода помещаются в электрически активные точки скальпа, во втором один из электродов располагается в точке, которая условно считается электрически нейтральной (мочка уха, переносица). При биполярной записи регистрируется ЭЭГ, представляющая результат взаимодействия двух электрически активных точек (например, лобного и затылочного отведений), при монополярной записи - активность какого-то одного отведения относительно электрически нейтральной точки (например, лобного или затылочного отведения относительно мочки уха). Выбор того или иного варианта записи зависит от целей исследования. В исследовательской практике шире используется монополярный вариант регистрации, поскольку он позволяет изучать изолированный вклад той или иной зоны мозга в изучаемый процесс. Международная федерация обществ электроэнцефалографии приняла так называемую систему "10-20", позволяющую точно указывать расположение электродов. В соответствии с этой системой у каждого испытуемого точно измеряют расстояние между серединой переносицы (назионом) и твердым костным бугорком на затылке (инионом), а также между левой и правой ушными ямками. Возможные точки расположения электродов разделены интервалами, составляющими 10% или 20% этих расстояний на черепе. При этом для удобства регистрации весь череп разбит на области, обозначенные буквами: F - лобная, О - затылочная область, Р - теменная, Т - височная, С - область центральной борозды. Нечетные номера мест отведения относятся к левому, а четные - к правому полушарию. Буквой Z - обозначается отведение от верхушки черепа. Это место называется вертексом и его используют особенно часто(см. Хрестомат. 2.2).

Клинический и статический методы изучения ЭЭГ. С момента возникновения выделились и продолжают существовать как относительно самостоятельные два подхода к анализу ЭЭГ: визуальный (клинический) и статистический.Визуальной (клинический) анализ ЭЭГ используется, как правило, в диагностических целях. Электрофизиолог, опираясь на определенные способы такого анализа ЭЭГ, решает следуюшие вопросы: соответствует ли ЭЭГ общепринятым стандартам нормы; если нет, то какова степень отклонения от нормы, обнаруживаются ли у пациента признаки очагового поражения мозга и какова локализация очага поражения. Клинический анализ ЭЭГ всегда строго индивидуален и носит преимущественно качественный характер. Несмотря на то, что существуют общепринятые в клинике приемы описания ЭЭГ, клиническая интерпретация ЭЭГ в большей степени зависит от опыта электрофизиолога, его умения "читать" электроэнцефалограмму, выделяя в ней скрытые и нередко очень вариативные патологические признаки. Следует, однако, подчеркнуть, что в широкой клинической практике грубые макроочаговые нарушения или другие отчетливо выраженные формы патологии ЭЭГ встречаются редко. Чаще всего (70-80% случаев) наблюдаются диффузные изменения биоэлектрической активности мозга с симптоматикой, трудно поддающейся формальному описанию. Между тем именно эта симптоматика может представлять особый интерес для анализа того контингента испытуемых, которые входят в группу так называемой "малой" психиатрии - состояний, граничащих между "хорошей" нормой и явной патологией. Именно по этой причине сейчас предпринимаются особые усилия по формализации и даже разработки компьютерных программ для анализа клинической ЭЭГ.Статистические методы исследования электроэнцефалограммы исходят из того, что фоновая ЭЭГ стационарна и стабильна. Дальнейшая обработка в подавляющем большинстве случаев опирается на преобразование Фурье, смысл которого состоит в том, что волна любой сложной формы математически идентична сумме синусоидальных волн разной амплитуды и частоты. Преобразование Фурье позволяет преобразовать волновойпаттерн фоновой ЭЭГ в частотный и установить распределение мощности по каждой частотной составляющей. С помощью преобразования Фурье самые сложные по форме колебания ЭЭГ можно свести к ряду синусоидальных волн с разными амплитудами и частотами. На этой основе выделяются новые показатели, расширяющие содержательную интерпретацию ритмической организации биоэлектрических процессов. Например, специальную задачу составляет анализ вклада, или относительной мощности, разных частот, которая зависит от амплитуд синусоидальных составляющих. Она решается с помощью построения спектров мощности. Последний представляет собой совокупность всех значений мощности ритмических составляющих ЭЭГ, вычисляемых с определенным шагом дискретизации (в размере десятых долей герца). Спектры могут характеризовать абсолютную мощность каждой ритмической составляющей или относительную, т.е. выраженность мощности каждой составляющей (в процентах) по отношению к общей мощности ЭЭГ в анализируемом отрезке записи.

Спектры мощности ЭЭГ можно подвергать дальнейшей обработке, например, корреляционному анализу, при этом вычисляют авто- и кросскорреляционные функции, а такжекогерентность , которая характеризует меру синхронности частотных диапазонов ЭЭГ в двух различных отведениях . Когерентность изменяется в диапазоне от +1 (полностью совпадающие формы волны) до 0 (абсолютно различные формы волн). Такая оценка проводится в каждой точке непрерывного частотного спектра или как средняя в пределах частотных поддиапазонов. При помощи вычисления когерентности можно определить характер внутри- и межполушарных отношений показателей ЭЭГ в покое и при разных видах деятельности. В частности, с помощью этого метода можно установить ведущее полушарие для конкретной деятельности испытуемого, наличие устойчивой межполушарной асимметрии и др. Благодаря этому спектрально-корреляционный метод оценки спектральной мощности (плотности) ритмических составляющих ЭЭГ и их когерентности является в настоящее время одним из наиболее распространенных.

Источники генерации ЭЭГ. Парадоксально, но собственно импульсная активностьнейронов не находит отражения в колебаниях электрического потенциала, регистрируемого с поверхности черепа человека. Причина в том, что импульсная активность нейронов не сопоставима с ЭЭГ по временным параметрам. Длительность импульса (потенциала действия) нейрона составляет не более 2 мс. Временные параметры ритмических составляющих ЭЭГ исчисляются десятками и сотнями милисекунд. Принято считать, что в электрических процессах, регистрируемых с поверхности открытого мозга или скальпа, находит отражениесинаптическая активность нейронов. Речь идет о потенциалах, которые возникают в постсинаптической мембране нейрона, принимающего импульс. Возбуждающие постсинаптические потенциалы имеют длительность более 30 мс, а тормозные постсинаптические потенциалы коры могут достигать 70 мс и более. Эти потенциалы (в отличие от потенциала действия нейрона, который возникает по приниципу "все или ничего") имеют градуальный характер и могут суммироваться. Несколько упрощая картину, можно сказать, что положительные колебания потенциала на поверхности коры связаны либо с возбуждающими постсинаптическими потенциалами в ее глубинных слоях, либо с тормозными постсинаптическими потенциалами в поверхностных слоях. Отрицательные колебания потенциала на поверности коры предположительно отражают противоположное этому соотношение источников электрической активности. Ритмический характер биоэлектрической активности коры, и в частности альфа-ритма, обусловлен в основном влиянием подкорковых структур, в первую очередь таламуса (промежуточный мозг). Именно в таламусе находятся главные, но не единственныепейсмекеры или водители ритма. Одностороннее удаление таламуса или его хирургическая изоляция от неокортекса приводит к полному исчезновению альфа-ритма в зонах коры прооперированного полушария. При этом в ритмической активности самого таламуса ничто не меняется. Нейроны неспецифического таламуса обладают свойством авторитмичности. Эти нейроны через соответствующие возбуждающие и тормозные связи способны генерировать и поддерживать ритмическую активность в коре больших полушарий. Большую роль в динамике электрической активности таламуса и коры играетретикулярная формация ствола мозга. Она может оказывать синхронизирующее влияние, т.е. способствующее генерации устойчивого ритмическогопаттерна , и дезинхронизирующее, нарушающее согласованную ритмическую активность(см. Хрестомат. 2.3).

Функциональное значение ЭЗГ и её составляющих. Существенное значение имеет вопрос о функциональном значении отдельных составляющих ЭЭГ. Наибольшее внимание исследователей здесь всегда привлекалальфа-ритм - доминирующий ритм ЭЭГ покоя у человека. Существует немало предположений, касающихся функциональной роли альфа-ритма. Основоположник кибернетики Н. Винер и вслед за ним ряд других исследователей считали, что этот ритм выполняет функцию временного сканирования ("считывания") информации и тесно связан с механизмами восприятия и памяти. Предполагается, что альфа-ритм отражает реверберацию возбуждений, кодирующих внутримозговую информацию и создающих оптимальный фон для процесса приема и переработкиафферентных сигналов. Его роль состоит в своеобразной функциональной стабилизации состояний мозга и обеспечении готовности реагирования. Предполагается также, что альфа-ритм связан с действием селектирующих механизмов мозга, выполняющих функцию резонансного фильтра, и таким образом регулирующих поток сенсорных импульсов. В покое в ЭЭГ могут присутствовать и другие ритмические составляющие, но их значение лучше всего выясняется при изменениии функциональных состояний организма (Данилова , 1992). Так, дельта-ритм у здорового взрослого человека в покое практически отсутствует, но он доминирует в ЭЭГ на четвертой стадии сна, которая получила свое название по этому ритму (медленноволновой сон или дельта-сон). Напротив, тэта-ритм тесно связан с эмоциональным и умственным напряжением. Его иногда так и называют стресс-ритм или ритм напряжения. У человека одним из ЭЭГ симптомов эмоционального возбуждения служит усиление тэта-ритма с частотой колебаний 4-7 Гц, сопровождающее переживание как положительных, так и отрицательных эмоций. При выполнении мыслительных заданий может усиливаться и дельта-, и тета-активность. Причем усиление последней составляющей положительно соотносится с успешностью решения задач. По своему происхождению тэта-ритм связан скортико-лимбическим взаимодействием. Предполагается, что усиление тэта-ритма при эмоциях отражает активацию коры больших полушарий со стороны лимбической системы. Переход от состояния покоя к напряжению всегда сопровождается реакцией десинхронизации, главным компонентом которой служит высокочастотная бета-активность. Умственная деятельность у взрослых сопровождается повышением мощности бета-ритма, причем значимое усиление высокочастотной активности наблюдается при умственной деятельности, включающей элементы новизны, в то время как стереотипные, повторяющиеся умственные операции сопровождаются ее снижением. Установлено также, что успешность выполнения вербальных заданий и тестов на зрительно-пространственные отношения оказывается положительно связанной с высокой активностью бета-диапазона ЭЭГ левого полушария. По некоторым предположениям, эта активность связана с отражением деятельности механизмов сканирования структуры стимула, осуществляемой нейронными сетями, продуцирующими высокочастотную активность ЭЭГ (см. Хрестомат. 2.1;Хрестомат. 2.5).

Магнитоэнцефалография -регистрация параметров магнитного поля, обусловленных биоэлектрической активностью головного мозга . Запись этих параметров осуществляется с помощью сверхпроводящих квантовых интерференционных датчиков и специальной камеры, изолирующей магнитные поля мозга от более сильных внешних полей. Метод обладает рядом преимуществ перед регистрацией традиционной электроэнцефалограммы. В частности, радиальные составляющие магнитных полей, регистрируемые со скальпа, не претерпевают таких сильных искажений, как ЭЭГ. Это позволяет более точно рассчитывать положение генераторов ЭЭГ-активности, регистрируемой со скальпа.

2.1.2. Вызванные потенциалы головного мозга

Вызванные потенциалы (ВП) -биоэлектрические колебания, возникающие в нервных структурах в ответ на внешнее раздражение и находящиеся в строго определенной временной связи с началом его действия. У человека ВП обычно включены в ЭЭГ, но на фоне спонтанной биоэлектрической активности трудно различимы (амплитуда одиночных ответов в несколько раз меньше амплитуды фоновой ЭЭГ). В связи с этим регистрация ВП осуществляется специальными техническими устройствами, которые позволяют выделять полезный сигнал из шума путем последовательного его накопления, или суммации. При этом суммируется некоторое число отрезков ЭЭГ, приуроченных к началу действия раздражителя.

Широкое использование метода регистрации ВП стало возможным в результате компьютеризации психофизиологических исследований в 50-60 гг. Первоначально его применение в основном было связано с изучением сенсорных функций человека в норме и при разных видах аномалий. Впоследствии метод стал успешно применяться и для исследования более сложных психических процессов, которые не являются непосредственной реакцией на внешний стимул. Способы выделения сигнала из шума позволяют отмечать в записи ЭЭГ изменения потенциала, которые достаточно строго связаны во времени с любым фиксированным событием. В связи с этим появилось новое обозначение этого круга физиологических явлений - событийно-связанные потенциалы (ССП).

Примерами здесь служат:

• колебания, связанные с активностью двигательной коры (моторный потенциал, или потенциал, связанный с движением);

  потенциал, связанный с намерением произвести определенное действие (так называемая Е-волна);

  потенциал, возникающий при пропуске ожидаемого стимула.

Эти потенциалы представляют собой последовательность позитивных и негативных колебаний, регистрируемых, как правило, в интервале 0-500 мс. В ряде случаев возможны и более поздние колебания в интервале до 1000 мс. Количественные методы оценки ВП и ССП предусматривают, в первую очередь, оценку амплитуд илатентностей . Амплитуда - размах колебаний компонентов, измеряется в мкВ, латентность - время от начала стимуляции до пика компонента, измеряется в мс. Помимо этого, используются и более сложные варианты анализа.

В исследовании ВП и ССП можно выделить три уровня анализа:

• феноменологический;

  физиологический;

  функциональный.

Феноменологический уровень включает описание ВП как многокомпонентной реакции с анализом конфигурации, компонентного состава и топографических особенностей. Фактически этот уровень анализа, с которого начинается любое исследование, применяющее метод ВП. Возможности этого уровня анализа прямо связаны с совершенствованием способов количественной обработки ВП, которые включают разные приемы, начиная от оценки латентностей и амплитуд и кончая производными, искусственно сконструированными показателями. Многообразен и математический аппарат обработки ВП, включающий факторный, дисперсионный, таксономический и другие виды анализа.Физиологический уровень. По этим результатам на физиологическом уровне анализа происходит выделение источников генерации компонентов ВП, т.е. решается вопрос о том, в каких структурах мозга возникают отдельные компоненты ВП. Локализация источников генерации ВП позволяет установить роль отдельных корковых и подкорковых образований в происхождении тех или иных компонентов ВП. Наиболее признанным здесь является деление ВП наэкзогенные и эндогенные компоненты. Первые отражают активность специфических проводящих путей и зон, вторые - неспецифических ассоциативных проводящих систем мозга. Длительность тех и других оценивается по-разному для разных модальностей. В зрительной системе, например, экзогенные компоненты ВП не превышают 100 мс от момента стимуляции.Третий уровень анализа - функциональный предполагает использование ВП как инструмента, позволяющего изучать физиологические механизмы поведения и познавательной деятельности человека и животных.

ВП как единица психофизиологического анализа. Под единицей анализа принято понимать такой объект анализа, который в отличие от элементов обладает всеми основными свойствами, присущими целому, причем свойства являются далее неразложимыми частями этого единства. Единица анализа - это такое минимальное образование, в котором непосредственно представлены существенные связи и существенные для данной задачи параметры объекта. Более того, подобная единица сама должна быть единым целым, своего рода системой, дальнейшее разложение которой на элементы лишит ее возможности представлять целое как таковое. Обязательным признаком единицы анализа является также то, что ее можно операционализировать, т.е. она допускает измерение и количественную обработку. Если рассматривать психофизиологический анализ как метод изучения мозговых механизмов психической деятельности, то ВП отвечают большинству требований, которые могут быть предъявлены единице такого анализа.Во-первых , ВП следует квалифицировать как психонервную реакцию, т.е. такую, которая прямо связана с процессами психического отражения.Во-вторых , ВП - это реакция, состоящая из ряда компонентов, непрерывно связанных между собой. Таким образом, она структурно однородна и может быть операционализирована, т.е. имеет количественные характеристики в виде параметров отдельных компонентов (латентностей и амплитуд). Существенно, что эти параметры имеют разное функциональное значение в зависимости от особенностей экспериментальной модели.В-третьих , разложение ВП на элементы (компоненты), осуществляемое как метод анализа, позволяет охарактеризовать лишь отдельные стадии процесса переработки информации, при этом утрачивается целостность процесса как такового. В наиболее выпуклой форме идеи о целостности и системности ВП как корреляте поведенческого акта нашли отражение в исследованиях В.Б. Швыркова. По этой логике ВП, занимая весь временной интервал между стимулом и реакцией, соответствуют всем процессам, приводящим к возникновению поведенческого ответа, при этом конфигурация ВП зависит от характера поведенческого акта и особенностей функциональной системы, обеспечивающей данную форму поведения. При этом отдельные компоненты ВП рассматриваются как отражение этапов афферентного синтеза, принятия решения, включения исполнительных механизмов, достижения полезного результата. В такой интерпретации ВП выступают как единица психофизиологического анализа поведения. Однако магистральное русло применения ВП в психофизиологии связано с изучением физиологических механизмов икоррелятов познавательной деятельности человека. Это направление определяется каккогнитивная психофизиология. ВП в нем используются в качестве полноценной единицы психофизиологического анализа. Такое возможно, потому что, по образному определению одного из психофизиологов, ВП имеют уникальный в своем роде двойной статус, выступая в одно и то же время как "окно в мозг" и "окно в познавательные процессы"(см. Хрестомат. 2.4).

Вызванные потенциалы

Вызванные потенциалы - метод исследования биоэлектрической активности нервной ткани с применением зрительных и звуковых стимуляций для головного мозга, электростимуляции для периферических нервов (тройничного, срединного, локтевого, малоберцового и др.) и вегетативной нервной системы. Методика позволяет оценить состояние зрительных и слуховых нервных путей, проводящих путей глубокой чувствительности (вибрационная чувствительность, чувство давления, мышечно-суставное чувство), изучить работу вегетативной нервной системы. В зависимости от объекта исследования используют зрительные, слуховые, соматосенсорные, кожные ВП. Стоимость зависит от модальности регистрируемых ВП.

Показания

• Зрительные ВП . Исследование показано при подозрении на патологию зрительного нерва (опухоль, воспаление и др.). Методика дает возможность обнаружить отклонения в прохождении нервного импульса на любом участке зрительного пути от глаза до зрительной зоны коры головного мозга. В клинической неврологии большое диагностическое значение имеет выявление такого поражения зрительного нерва, как ретробульбарный неврит , который является типичным признаком рассеянного склероза . Процедура применяется при бессимптомном разрушении миелиновой оболочки зрительного нерва на фоне демиелинизирующих заболеваний. Позволяет подтвердить поражение нерва при неинформативности МРТ головного мозга . Метод может использоваться для оценки и прогноза нарушений зрения при височном артериите, гипертонии , сахарном диабете .
• Слуховые ВП . Назначаются для определения локализации поражения слухового пути на всем протяжении от рецепторов уха до слуховой зоны коры головного мозга. Манипуляция производится при подозрении на опухоль, воспалительное поражение или демиелинизацию слухового нерва. У пациентов с жалобами на снижение слуха , головокружение, шум в ушах, нарушения координации методика применяется для уточнения характера и уровня поражения слухового и вестибулярного анализатора.
• Соматосенсорные ВП . Требуются для изучения состояния проводящих путей головного и спинного мозга, отвечающих за глубокую чувствительность (соматосенсорный анализатор). В ходе процедуры выявляются нарушения глубокой чувствительности на любом участке, начиная от рецепторов кожи конечностей и заканчивая соответствующей зоной коры головного мозга. Результаты имеют большую значимость в диагностике полинейропатии , демиелинизирующих заболеваний, бокового амиотрофического склероза , фуникулярного миелоза, различных поражений спинного мозга. Исследование показано пациентам с нарушениями чувствительности (болевой, тактильной, вибрационной и др.), чувством онемения в конечностях, неустойчивостью ходьбы и головокружениями.
• Тригеминальные ВП . Выполняются при подозрении на невралгию тройничного нерва любого генеза, а также при жалобах на боли в области лица, головные боли стреляющего характера, зубную боль при отсутствии стоматологической патологии.
• Кожные ВП . Используются для оценки функционального состояния вегетативной нервной системы (частота сердечных сокращений и дыхания, потоотделение, сосудистый тонус - артериальное давление). Метод применяется для обнаружения вегетативных расстройств, возникающих на ранних стадиях вегето-сосудистой дистонии , болезни Рейно, болезни Паркинсона , миелопатии, сирингомиелии .

Противопоказания

Процедуру не осуществляют при выявлении кожных поражений в зоне установки электродов. Относительными противопоказаниями являются эпилепсия , психические расстройства, тяжелая стенокардия или гипертония, наличие электрокардиостимулятора . Ограничения обусловлены повышенной вероятностью возникновения эпилептического припадка, приступа стенокардии или гипертонического криза . Решение о необходимости проведения манипуляции принимается индивидуально с учетом существующих рисков.

Методика проведения

Подготовка не требуется. В день процедуры необходимо отменить прием сосудистых препаратов и транквилизаторов, так как они могут повлиять на полученные результаты. К голове больного прикладывают плоские электроды, смазанные гелем. Электроды подключают к аппарату, регистрирующему биоэлектрическую активность. При изучении зрительных ВП пациента просят смотреть на экран телевизора, на котором показывают картинки (например, шахматную доску) или на вспышки яркого света. При исследовании слуховых ВП применяют щелчки и другие резкие звуки. При оценке соматосенсорных ВП выполняют чрезкожную электростимуляцию периферических нервов. Для изучения функции вегетативной нервной системы производят электростимуляцию кожных покровов. Аппарат фиксирует изменения биоэлектрической активности коры головного мозга. Данные о проведении нервных импульсов, возникших после стимуляции, обрабатывают на компьютере.

Вызванные зрительные потенциалы - это потенциалы биологического характера, которые появляются в коре головного мозга как реакция на воздействие светом на сетчатку.

Немного истории

Впервые их описал Э. Д. Эдриан в 1941 году, однако устойчиво зафиксировали их уже после того, как Дэйвис и Галамбос выдвинули методику суммирования потенциалов в 1943 году. Затем метод регистрации ЗВП нашёл широкое применение в клинике, где исследовали функциональное положение зрительного пути у пациентов офтальмоневрологической сферы. Чтобы зарегистрировать ЗВП, применяют специализированные стандартные электрофизиологические системы, основанные на работе современных компьютеров.

Металлическую пластинку, то есть активный электрод, размещают на голове пациента на два сантиметра выше бугра затылка по средней линии над той областью, где зрительная стриарная кора проецируется на черепной свод. Индифферентный второй электрод устанавливают на ушной мочке или сосцевидном отростке. На мочке другого уха либо на коже в середине лба закрепляют заземляющий электрод. Как осуществляется на компьютере? Как стимулятор используется или световая вспышка (вспышечные ЗВП), или реверсивные паттерны с монитора (паттерн-ЗВП). Стимулирующее имеет размер примерно пятнадцать градусов. Исследования осуществляют без увеличения зрачков. Играет роль также и возраст человека, подвергаемого процедуре. Разберемся, как видит человек.

Более подробно о понятии

ЗВП являются биоэлектрическим ответом зрительных областей, расположенных на коре головного мозга, и таламокортикальных путей и подкорковых ядер. Волновая генерация ЗВП имеет связь также и с обобщёнными механизмами спонтанного характера, которая регистрируется на ЭЭГ. Отвечая на воздействие света на глаза, ЗВТ показывают биоэлектрическую активность в основном макулярной сферы сетчатки, что обусловлено большим её представительством в зрительных корковых центрах в сравнении с отделами сетчатки, находящимися на периферии.

Как происходит регистрация?

Регистрация вызванных зрительных потенциалов осуществляется в электрического потенциала последовательного характера либо компонентов, которые различаются полярностью: негативный потенциал, или N, имеет направленность вверх, позитивный потенциал, то есть P, - вниз. Характеристика ЗВП содержит в себе форму и два количественных показателя. Потенциалы ЗВП по величине в норме намного меньше (примерно до 40 мкВ) в сравнении с волнами электроэнцефалограммы (доходит до 100 мкВ). Определение латентности осуществляется с помощью временного периода от момента включения стимула света до достижения максимального показателя потенциала корой мозга. Чаще всего потенциал достигает своей максимальной величины через 100 мс. Если имеются разного рода патологии зрительного пути, то форма ЗВП изменяется, амплитуда компонентов снижается, латентность удлиняется, то есть растёт время, в течение которого импульс проходит до коры головного мозга по зрительному пути.

В какой доле находится зрительная зона? Она расположена в затылочной доле головного мозга.

Разновидности

Характер компонентов в ЗВП и их последовательности довольно устойчив, но вместе с тем временные характеристики и амплитуда в норме обладают вариациями. Определяется это условиями, в которых проводится исследование, спецификой светового стимула, наложением электродов. Во время стимуляции полуполей зрения и реверсивной частоте от одного до четырёх раз в секунду происходит регистрация фазического transient-ЗВП, в котором последовательно выделяются три компонента - N 70, Р 100 и N 150. Частота реверсии при увеличении более четырёх раз в секунду вызывает появление ритмического суммарного ответа в коре мозга в виде синусоиды, что называется ЗВП состояния устойчивости steady-state. Данные потенциалы отличаются от фазических тем, что в них отсутствуют последовательные компоненты. Они выглядят как ритмическая кривая, имеющая чередующиеся снижения и подъёмы потенциала.

Нормальные показатели вызванных зрительных потенциалов

Анализ ЗВП осуществляется по амплитуде потенциалов, измеряемой в микровольтах, по форме записи и временного периода от воздействия светом до возникновения пиков волн ЗВМ (расчёт в миллисекундах). Также обращают внимание и на разность амплитуды потенциала и величины латентности при световой стимуляции в правый и левый глаз поочерёдно.

В ЗВП (что это в офтальмологии, интересно многим) фазического типа при реверсии с низкой частотой шахматного паттерна или в ответ на световую вспышку с особым постоянством выделяется Р 100, позитивный компонент. Продолжительность латентного периода данного компонента колеблется в норме от девяноста пяти до ста двадцати миллисекунд (кортикальное время). Предшествующий компонент, то есть N 70, - от шестидесяти до восьмидесяти миллисекунд, а N 150 - от ста пятидесяти до двухсот. Поздний Р 200 регистрируется не во всех случаях. Так проходит проверка зрения на компьютере.

Поскольку амплитуда ЗВП отличается своей вариативностью, при учёте результатов исследования она обладает относительным значением. В норме значения её величины по отношению к Р 100 колеблются у взрослого человека от пятнадцати до двадцати пяти мкВ, более высокие значения потенциала у детей - до сорока мкВ. На паттерн-стимуляцию амплитудная величина ЗВП немного ниже и обусловливается величиной паттерна. Если величина квадратов больше, то потенциал выше, и наоборот.

Таким образом, вызванные зрительные потенциалы являются отражением функционального состояния путей зрения и позволяют получить информацию количественного характера в ходе проведения исследования. Результаты позволяют диагностировать патологии зрительного пути у пациентов нейроофтальмологической области.

Вот как видит человек.

Топографическое картирование биопотенциалов мозга головы по ЗВП

Топографическое картирование биопотенциалов мозга головы по ЗВП многоканально записывает биопотенциалы с различных областей мозга: теменной, лобной, височной и затылочной. Итоги исследования передаются на экран монитора в качестве топографических карт в цвете, который варьируется от красного до синего. Благодаря топографическому картированию показывается амплитудная величина потенциала ЗВП в офтальмологии. Что это, мы пояснили.

На голову пациента надевается специальный шлем с шестнадцатью электродами (такой же, как для ЭЭГ). Производится установка электродов на коже головы в конкретных точках проекции: теменной, лобной над левым и правым полушариями, височной и затылочной. Обработка и регистрация биопотенциалов производится при помощи электрофизиологических специализированных систем, например, «Нейрокартографа» от фирмы «МБН». Посредством данной методики становится возможным проведение электрофизиологического дифференциального диагноза у пациентов. При ретробульбарном неврите острой формы, наоборот, отмечается биоэлектрическую активность, получающая выражение в области затылка, и практически полное отсутствие возбуждённых участков в лобной доле мозга.

Диагностическое значение вызванных зрительных потенциалов при различных патологиях

В физиологических и клинических исследованиях, если острота зрения достаточно высокая, лучше всего применять метод регистрации физического ЗВП на реверсию.

В клинико-физиологических исследованиях при достаточно высокой остроте зрения предпочтительнее использовать метод регистрации физического ЗВП на реверсивные шахматные паттерны. Данные потенциалы довольно стабильны в плане амплитудных и временных свойства, хорошо воспроизводимы и отличаются чувствительностью к различным патологиям в зрительных путях.

На вспышку же ЗВП отличаются большей вариативностью и меньшей чувствительностью к изменениям. Данный метод используется при серьёзном снижении остроты зрения у пациента, отсутствии у него фиксации взгляда, при внушительном помутнении глазных оптических средств, нистагме выраженного характера и у маленьких детей.

В тесте на проверку зрения задействованы следующие критерии:

• отсутствие ответной реакции либо большое понижение амплитуды;
• более длинная латентность всех кульминационных моментов потенциалов.

Записывая вызванные зрительные потенциалы, необходимо брать в расчёт норму по возрасту, особенно это касается исследования детей. Интерпретируя сведения регистрации ЗВП в раннем детском возрасте с патологиями зрительных путей, следует учитывать характерные особенности электрокорковой реакции.

Выделяются две фазы в развитии ЗВП, которые регистрируются ответно на паттерновую реверсию:

• быстрая - от рождения и до шести месяцев;
• медленная - от полугода и до пубертатного периода.

Уже в первые дни жизни у детей регистрируются ЗВП.

Топическое диагностирование патологий головного мозга

Что показывает ЭЭГ? На хиазмальном уровне патология зрительных путей (опухоли, травмы, оптохиазмальный арахноидит, демиелинизирующие процессы, аневризмы) наблюдается понижение амплитуды потенциалов, латентность увеличивается, отдельные элементы ЗВП выпадают. Происходит нарастание изменений в ЗВП одновременно с прогрессированием поражения. В патологический процесс вовлекается прехиазмальный район зрительного нерва, что подтверждается офтальмоскопически.

Ретрохиазмальные патологии отличаются межполушарной асимметрией зрительных потенциалов и лучше прослеживаются при многоканальном типе записи, топокрафическом картировании.

Хиазмальные поражения характеризуется асимметрией ЗВП перекрещенного характера, выражающейся в значительных изменения биопотенциалов в мозге на противоположной стороне от глаза, обладающего сниженными зрительными функциями.

Во время анализа ЗВП нужно учитывать и гемианопические выпадения зрительного поля. В связи с этим при хиазмальных патологиях стимуляция светом половины поля зрения увеличивает чувствительность метода, позволяющего выявить различительные признаки между дисфункцией в волокнах зрения, которые идут от носовой и височной частей обеих глазных сетчаток.

На ретрохиазмальном уровне дефектов зрительных путей (пучок Грациоле, зрительный тракт, зрительная область коры мозга головы) наблюдается дисфункция одностороннего характера, проявляющаяся в виде неперекрещенной асимметрии, которая выражается в патологических ЗВП, имеющих одинаковые показатели при стимулировании каждого глаза.

Причина, по которой снижается биоэлектрическая активность нейронов в центральных областях зрительных путей, - гомонимные дефекты зрительного поля. Если они производят захват макулярной области, то во время стимулирования половины поля изменяются и получают форму, которая характерна для центральных скотом. Если первичные зрительные центры сохраняются, то ЗВП могут иметь нормальные показатели. Еще что показывает ЭЭГ?

Патологии зрительного нерва

Если в зрительном нерве имеются патологические процессы, то наиболее характерным их проявлением становится повышение латентности основного компонента ЗВП Р 100.

Неврит зрительного нерва со стороны поражённого глаза вместе с увеличением латентности характеризуется снижением амплитуды потенциалов и изменением компонентов. То есть центральное зрение нарушено.

Зачастую производится регистрация W-образного компонента Р 100, связанной со снижением функционирования аксиального пучка волокон нервов в составе зрительного нерва. Болезнь прогрессирует наряду с увеличением времени латентности на тридцать-тридцать пять процентов, уменьшением амплитуды и формальными изменениями компонентов ЗВП. Если воспалительный процесс затихает в зрительном нерве, а зрительные функции повышаются, то форма ЗВП и амплитудные показатели нормализуются. Временные характеристики ЗВП остаются увеличенными на протяжении двух-трёх лет.

Неврит зрительного нерва, который развивается на фоне рассеянного склероза, определяется ещё до выявления клинических симптомов заболевания по изменениям, происходящим в ЗВП, что говорит о раннем вовлечении зрительных путей в патологический процесс.

Поражение зрительного нерва одностороннего характера при этом обладает весьма значительными различиями в латентности компонента Р 100 (двадцать одна миллисекунда).

Передняя и задняя ишемия зрительного нерва из-за острого дефекта артериального кровообращения в тех сосудах, которые его питают, сопровождаются со стороны больного глаза ощутимым уменьшением амплитуды ЗВП и не слишком высоким (на три миллисекунды) увеличением латентности Р 100. При этом показатели ЗВП здорового глаза обычно остаются в норме.

Застойный диск на начальной стадии характеризуется понижением амплитуды зрительных вызванных потенциалов (ЗВП) умеренного характера и небольшим ростом латентности. Если заболевание прогрессирует, то нарушения получают ещё более ощутимое выражение, что полностью соответствует офтальмоскопической картине.

При атрофии зрительного нерва вторичного типа после перенесения ишемии, неврита, застойного диска и иных патологических процессов также наблюдается понижение показателей амплитуды ЗВП и расширение времени латентности Р 100. Такие изменения могут характеризоваться разной степенью выражения и появляться вне зависимости друг от друга.

Патологические процессы в сетчатке и хориоидеи (серозная центральная хориопатия, многочисленные формы макулопатии, макулодистрофии) способствуют росту периода латентности и уменьшению амплитуды потенциалов.

Зачастую не наблюдается корреляция между понижением амплитуды и увеличением длины латентности потенциалов.

Вывод

Итак, можно сделать вывод о том, что хотя способ анализа ЗВП не относится к числу специфичных при определении какого-либо патологического процесса зрительного пути, он применяется для раннего диагностирования в клинике разного рода заболеваний глаз и уточнения степени и уровня поражения. Особое значение имеет тест на проверку зрения и в офтальмохирургии.